【正文】 并且所選取的容量要大于計算值。C Q （ 681） 或 ??? cC qQ （ 682） 式中， ?? ???? tantancq ，稱為無功補償率，或比補償容量。 功率因數(shù)提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系。 圖 62 變電站避雷針計算 此次設(shè)計的變電站，預(yù)裝兩支等高避雷針，高度為 30m,兩支間的距離為 80m，新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 ３２ 保護(hù)范圍按式 （ 66）、（ 67）、（ 68）和（ 69） ， 計算得： )2()( 22 ????? DhhR r (m) 距離地面 10m高度的保護(hù)范圍的 hx計算為 ?????? 222x )2()( xDhhhh rr (m) )2()2( 20 ?????? DhhhEOCOb r (m) 由于（ r0rx） b0，所以在高度 10米上的保護(hù)范圍如圖 62 中虛線部分所示。 表 67 我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的滾球半徑 建筑物的防雷類別 滾球半徑 hr(m) 第一類防雷建筑物 30 第二類防雷建筑物 45 第三類防雷建筑物 60 圖 61 （ 2）雙支等高避雷針 當(dāng)兩避雷針的距離 D 大于或等于 )2(2 hhh r ? 時，各按單支避雷針的方法計算保護(hù)范圍。裝設(shè)避雷針的配電構(gòu)架應(yīng)裝設(shè)輔助接地裝置，且此接地裝置與變電站接地網(wǎng)的連接 點離主變接地裝置與接地網(wǎng)的連接點之間的距離要大于或等于 15m，目的是使雷擊避雷針時在避雷針接地裝置上產(chǎn)生的高電位，在沿接地網(wǎng)向變壓器接地點傳播的過程中逐漸衰減，以便達(dá)到變壓器接地點時不會造成變壓器的反擊事故。變電站遭受雷擊主要來自兩個方面：直擊雷和沿線入侵的雷電波。 表 66 35kV側(cè) PT參數(shù) 型號 額定電壓（ V） 接線方式 一次繞組 二次繞組 剩余電壓繞組 YDJJ35 3/35000 3/100 3/100 ?// 0YY 選四臺單相帶接地保護(hù)油浸式 YDJJ35 型 PT 選用戶外式。 35kV 及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的，出線側(cè) PT 是當(dāng)首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘。 （ 3）型式選擇： 6～ 20kV 配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。 同上，經(jīng)熱穩(wěn)校驗符合要求。 ich= 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 ２８ ∴ 2 ImKem＞ ich 熱穩(wěn)校驗：（ ImKth） =（ 75） 2 1=900（ kA） I∞ = =（ kA） ∴（ ImKth） ＞ I∞ ∴此選擇符合要求。 在有條件時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。 所以， 35kV 戶外穿墻套管，選 CWLB— 35/1500； 10kV 戶外支持瓷瓶選 ZS—20/3000； 10kV 母線金具選 MWp— 203； 10kV 穿墻套管 CWl—— 20/3000A； 10kV母線間隔墊 JG— 11。 ???? Ii sh （ kA） 母線相間計算應(yīng)力如下 ???? ? aif shph (N/m) W=bh2/6= 105 (m3) 所以， WLfWM phph 102??? = 106 （ Pa） 絕緣子和穿墻套管的選擇 在變電站的各級電壓配電裝置中，高壓電器的連接、固和絕緣，是由導(dǎo)電體、絕緣子和金具來實現(xiàn)的。短路熱效應(yīng) QK=（ kA） 2*S，相間距離為 ，絕緣子跨距 L=。根據(jù)設(shè)計要求， 35KV 母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。 表 64 不同工作溫度下裸導(dǎo)體的 C值 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 ２６ 工作溫度 40℃ 45℃ 50℃ 55℃ 60℃ 65℃ 70℃ 75℃ 80℃ 85℃ 90℃ 硬鋁及鋁錳合金 99 97 95 93 91 89 87 85 83 82 81 硬銅 186 183 181 179 176 174 171 169 166 164 161 矩形導(dǎo)體的應(yīng)力計算： 單條矩形導(dǎo)體構(gòu)成的母線的，導(dǎo)體最大相間應(yīng)力 ph? 為： WLfWM phph 102??? （ Pa） （ 65） 式中， fph 為單位長度導(dǎo)體上所受相間電動力， N/m； L 為導(dǎo)體支柱絕緣子間的跨距， m； M為導(dǎo)體所受的最大彎矩， N/m；通常為多跨距、勻載荷梁，取 M=fphL2/10?？刹贿M(jìn)行電暈校驗的最小型號及外徑，可以從手冊中查詢。 （ 2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 ２５ 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計算費用最低。 對年負(fù)荷利用小時數(shù)大（通常指 Tmax5000h） ，傳輸容量大，長度在 20m以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機、變壓器的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。 ⑥ 帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。 ② 隔離開關(guān)斷開點之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。 其參數(shù) UZd=12kV＞ Ug=10kV Ie=3150A＞ Ig= ip=idf=80kA＞ ich= = ＞ I∞ = （ 8） 10kV 各出線斷路器： 10kV 各出線斷路器均選用 ZN1212。 （ 4） 35kV 母線分段斷路器： Ig是最大負(fù)荷時流過母聯(lián)斷路器的電流為 159A Ug=35kV ich= Id″ (3)= = t=+= β =I″ /I∞ =1 查曲線 teq= ∴斷路器選 LW835A（ T） 型。 UZd=126kV＞ Ug=115kV Ie=630A＞ Ig= ip=idf=52～ 65KA＞ ich= I∞ = ＜ Iet2 （ 3） 110kV 側(cè) 所有出線回路斷路器： 三條出線均選用同一型號的斷路器。 （ 3） 開斷電流選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 Inbr，不應(yīng)小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量 Ipt,即 ： Inbr?Ipt。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動作快，燃弧時間短、且于開斷電源大小無新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 ２１ 關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點。 ④ 應(yīng)有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。 本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運行和檢修。接口的絕緣水平應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。 ③ 短路的熱穩(wěn)定校驗 drt QI ?2 （ 61） )10(12 222/239。我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度 ? 0=+40℃。且 IN 不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即 ： IN?Imax。 （ 1）按正常工作條件選擇電氣設(shè)備： ① 額定電壓 電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時會高于電網(wǎng)額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)，最大運行方式下，計算 110kV 母線、 35kV 母線、 10kV 母線短路時的電流，計算如下： ① D1 點短路， 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 １６ X17=X7||X8= （ +） =； X18=（ X11+X14） ||（ X12+X15） ||（ X13+X16） =； X19=X2||X5=； X20=X3||X6=； X21=X9||X10=； X22=X1+X19=； X23=X4||X20=； X24=X22||（ X23+X17） =； X∑ =X18||（ X21+X24） =； I*=1/ X∑ =； 所以，短路電流有名值為： (a) (b) (c) (d) (e) X ∑ (f) I＇ =I*Sj/ 3 Uav= 沖擊電流： ich= 2 = 最大電流有效值： Ich= = 短路容量： S＇ = 3 115= ② D2 點短路， X17=X7||X8= （ +） =； 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 １７ X18=（ X11+X14） ||（ X12+X15） ||（ X13+X16） =； X19=X2||X5=； X20=X3||X6=； X21=X9||X10=； X22=X4||X20+X17=； X∑ =X19+X22||（ X18+X21） =； I*=1/ X∑ = (a) (b) X ∑ (c) (d) (e) 所以，短路電流有名值為： I＇ =I*Sj/ 3 Uav= 沖擊電流： ich= 2 = 最大電流有效值： Ich= = 短路容量： S＇ = 3 37= ③ D3 電短路， X17=X7||X8= （ +） =； X18=（ X11+X14） ||（ X12+X15） ||（ X13+X16） =； X19=X2||X5=； X20=X3||X6=； X21=X9||X10=； X22=（ X1+X19） ||（ X18+X21） = X∑ =X4||（ X22+X20） = I*=1/ X∑ = 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 １８ (a) (b) (c) (d) X ∑ (e) 所以，短路電流有名值為： I＇ =I*Sj/ 3 Uav= 沖擊電流： ich= 2 = 最大電流有效值： Ich= = 短路容量： S＇ = 3 11= 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 １９ 6 主要電氣設(shè)備選擇 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇是電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一。 所以 X=SB/S=。)110(1*?????BBl U SlxX 靜 2239。 系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)幺值的計算： 表 51 110kV各線路的阻值 長度 （ kM） 正序阻抗 )1(r（ Mk/? ） 正序電抗 )1(x（ Mk/? ） 零序阻抗 )0(r（ Mk/? ） 零序電抗 )0(x（ Mk/? ） 靜碩線 山靜線 老 靜 巴線 新 靜 巴 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 110 千伏變電站設(shè)計 １５ 線 基準(zhǔn)容量選 取 30MVA，基準(zhǔn)電壓為各級 Uav。 （ 3）短路瞬間短路電流最大。 繼電保護(hù)裝置的選型和整定，主要依據(jù)短路計算的結(jié)果，所以短路計算是必不可少的。 對比以上三種方案：單母線接線可靠性低，當(dāng)母線故障時，各出線須全部停電，不能滿足 I、 II 類負(fù)荷供電性的要求，故不采納；將 I、 II 類負(fù)荷的雙回電源線不同的分段母線上，當(dāng)其中一段母線故障時，由另一段母線提供電源，從而可保證供電可靠性；雖然分段斷路器兼作旁路斷路器的單母線分段也能滿足要求，但其投資大、經(jīng)濟(jì)性能差，故采用方案（二）單母線分段接線。 （ ２ ）對雙回線路供電的重要用戶，可將雙回路接于不同的母線段上，保證對重要用戶的供電。 （ 3） 雙母線帶旁路接線：雙母線接線可以用母聯(lián)斷路器臨時代替出現(xiàn)斷路器工作，但出線數(shù)目較多時，母聯(lián)斷路器經(jīng)常被占用，降低了工作的可靠性和靈活性，為此 可以設(shè)置旁路母線。便于擴建，但接線比 較復(fù)雜，隔離開關(guān)數(shù)目多，增大投資。 對于 35kV 側(cè)來說，因其要求有較高的可靠性。 （ 2）擴建方便 ， 可向雙母線的左右任何一個方向擴建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的平均分配，不會引起原有回路的停電，以致連接不同的母線段，不會如單母線